فريق التقنية · Kintek Solution

تتكون تركيبة الماس المستخرج بالترسيب الكيميائي بالبخار (CVD) بشكل أساسي من الكربون، مع إمكانية وجود عناصر ضئيلة للتلوين. تنطوي عملية النمو على ترسيب ذرات الكربون من خليط غازي على ركيزة لتكوين بنية بلورية مشابهة للماس الطبيعي.

شرح مفصّل:

1. مصدر الكربون: المكوّن الأساسي للماس المستخرج بالتفريغ القابل للسحب على الزجاج هو الكربون. ويتم اشتقاقه من خليط غاز يتكون عادةً من الهيدروجين (H2) والميثان (CH4). يعمل الميثان كمصدر للكربون، بينما يساعد الهيدروجين في عملية الترسيب. ويتكون خليط الغاز عادةً من 90-99% من الهيدروجين والباقي من الميثان.

2. عملية الترسيب: في عملية الترسيب بالتقنية CVD، يتم إدخال خليط الغاز في غرفة التفاعل حيث يتعرض لدرجات حرارة عالية وأحيانًا البلازما، اعتمادًا على طريقة الترسيب بالتقنية CVD المحددة المستخدمة (على سبيل المثال، PECVD، MPCVD، LPCVD، UHVCVD). تتسبب ظروف الطاقة العالية في تكسير الغازات إلى مجموعات تفاعلية. وتتفاعل هذه المجموعات التفاعلية بعد ذلك مع بذرة الماس أو الركيزة، مما يؤدي إلى ترسيب ذرات الكربون في تشكيل شبكة بلورية.

3. معادلات التفاعل: يمكن تلخيص تكسير الغازات وترسيبها في عملية التفكيك والترسيب في عملية التفكيك المقطعي على القالب CVD بعدة تفاعلات كيميائية

   • H2 → 2H
   • ch4 + h → ch3 + h2
   • ch3 + h → ch2 + h2 → ch2 + h2
   • ch2 + h → ch + h2 → ch + h2
   • ch + h → c + h2

4. توضح هذه التفاعلات كيفية تكسير الميثان تدريجيًا إلى ذرات الكربون، التي تترابط بعد ذلك لتكوين شبكة ماسية.العناصر النزرة للتلوين

5. : لإنتاج ألماس ملون، يتم إدخال عناصر تتبع محددة في شبكة الكربون خلال مرحلة النمو. ويحدد نوع وكمية العناصر النزرة لون الألماس. على سبيل المثال، يمكن أن يضفي النيتروجين لوناً أصفر، بينما يمكن أن يضفي البورون لوناً أزرق.النمو والتكوين

6. : تستمر العملية حتى يتم تكوين ألماسة مكتملة التكوين. يتم تغليف بذرة الألماس أو الركيزة بذرات الكربون التي تترابط لتكوين بنية ألماس متصلة. يمكن أن تستغرق هذه العملية من أسبوعين إلى أربعة أسابيع، بحسب الحجم المطلوب وجودة الألماس.الجودة والنقاء

: يمكن التحكم في نقاء وجودة الألماس بالتقطيع على السيرة الذاتية من خلال الظروف السائدة في غرفة التفاعل، مثل درجة الحرارة والضغط وتركيبة الغاز. ويكون الألماس عالي الجودة المصنوع بالتقنية CVD عديم اللون ويتمتع بخصائص مشابهة للألماس الطبيعي.

باختصار، يتكوّن الألماس بالتفريغ القابل للتحويل على السيرة الذاتية بشكل أساسي من الكربون، ويتشكّل من خلال تفاعل كيميائي محكوم يرسب ذرات الكربون على ركيزة في بنية بلورية. يمكن إدخال عناصر ضئيلة لتكوين ألماس ملون، وتتسم العملية بالتخصص الشديد، وتتطلب تحكماً دقيقاً في مختلف المعايير لإنتاج ألماس عالي الجودة.